废旧耐火材料再生利用都有哪些案例？
发布日期： 2019-04-01 14:00:31 阅读量（609） 作者：张红研究最多且成果最好的用后耐火材料循环利用，应属用后镁碳砖的再生利用。宝钢田守信研究指出，将制造技术和使用技术相结合，就可以对用后镁碳砖进行多次再生，镁碳砖循环利用逐渐达到零排放，这将对循环经济和资源永续利用产生重要影响。在MgO-C砖制造方面添加剂种类可以使MgO-C砖多次再生利用，当冶炼镇静钢时，用再生MgO-C砖要添加Al粉，Mg-Al合金粉，每次再生都可加碳化硼粉；对于冶炼硅镇静钢时，再生MgO-C砖不能添加Al粉，而Mg粉和碳化硼粉，每次都可添加。再生料中，用后镁碳砖料使用率可达97.5%（质量分数），见表1，使用寿命达到原始镁碳砖水平。
辽宁科技大学研究人员采用碳热还原氧化法，将用后镁碳砖制成氧化镁粉体。首先将用后镁碳砖研磨至粒度＜0.1mm，放入石墨坩埚中，通电加热还原氧化，获得MgO质量分数达98.16%的白色粉末，粒度为2~3μm的均匀粉体。
西安建筑科技大学研究人员将用后镁碳砖制成抗水化的MgO-CaO系耐火材料。其做法是将破碎后的用后镁碳砖置于反应容器底部，将MgO-CaO系材料置于上部，然后反应容器放置于可控炉内，并抽真空，然后送入Ar气作保护气体，加热，达到一定温度范围后进行保温，再送入O2，用后镁碳砖中的MgO与C发生碳热反应，生成Mg蒸气，扩散到MgO-CaO材料附近，与O2反应，在MgO-CaO表面生成MgO致密薄膜，隔绝了CaO与水接触，提高了MgO-CaO材料抗水化性能。
马钢利用镁碳砖再生料生产中间包镁质干式振捣料，并利用镁碳砖再生料与用后滑板料合成镁铝尖晶石等。钢包用耐火材料占总消耗量的1/3，通常精炼用钢包内衬残厚要大于一半，推算我国每年钢包用后耐火材料约200万t以上，主要化学成分是Al2O3，MgO或Al2O3，MgO，C。将钢包用后的回收料替代矾土熟料生产铝镁碳砖，不但性能达到要求的理化指标，而且使用效果也很好。
李新健等人研究钢包用后的铝镁碳砖再生料加入量对再生砖性能的影响，结果是：加入50%时，砖的体积密度最大，为2.76g/cm3，显气孔率最小，为7，8%；加入70%时，砖的耐压强度和抗折强度最高，分别为78.7MPa和19.3MPa；当加入85%时，抗氧化性能较差，而抗侵蚀性最好。河北理工大学研究在Al2O3-SiC-C浇注料引入铝镁碳砖再生料（以8.5mm引入），其综合性能指标很好。
采用宝钢钢包用后的铝镁质浇注料，Al2O3的质量分数为92%，MgO为4%左右作骨料，配制水泥窑用低水泥浇注料，分别在水泥回转窑的窑口及喷煤管等部位使用，取得良好的效果。还有人研究利用钢包用后浇注料的再生料重新再作钢包浇注料、修补料、喷补料等。高炉用后铁沟料，除去渣铁，主要成分是Al2O3,SiC，C，除了可以重新引入铁沟料和炮泥外，还可以用于生产水泥回转窑用的硅莫砖及各种浇注料。
利用宝钢铁沟料的再生料作基质料，即细粉、矾土熟料作骨料，制备水泥窑用硅莫砖，其质量指标见表2，并取得令人满意的使用效果。 
辽宁科技大学研究人员将用后铝锆炭滑板砖料加入Al2O3-SiC-C铁沟料中，最多加入50%，再添加4%硅微粉，制备出性能较好的铁沟料。
本钢回收鱼雷罐衬砖，在生产这种砖的过程中，加入回收料在50%以下，对鱼雷罐衬的抗侵蚀性能没有影响。
北京某公司在高炉炮泥中，加入30%铝炭砖再生料，实际使用效果没有多大差别。
郑州某公司将用后熔铸砖处理后，引入熔融脱硅提纯工艺，在电弧炉中高温熔融。根据用后砖的品种、化学成分及用途，确定还原剂加入比例。如熔铸锆刚玉再生料制成较纯的ZrO2与Al2O3复合料；熔铸氧化铝再生料制成电熔刚玉；电熔高锆系列再生料制成较纯的电熔氧化锆再生料。
四川玻璃公司将熔化池壁进行整体切割，再次利用池壁有效部位，取得成功。并将用后的AZS砖表面附着玻璃除去，用淬冷法使砖产生裂纹，再进行破粉碎，筛分成不同粒度，用来生产浇注料。
用后硅砖普遍用来生产硅质火泥及重新加入硅砖中。也有人利用废硅砖料与活性炭合成碳化硅。岳昌盛等人研究以用后硅砖、黏土砖和滑板砖为原料合成莫来石。其合成工艺是：首先将滑板砖加热至1000℃，保温2h煅烧，除去残碳，然后各废砖料球磨到小于0.044mm，按Al2O3与SiO2摩尔比为3.5∶2配料，压块，于1550~1600℃,保温4h，即可合成莫来石，其合成料的主晶相莫来石达96.3%，次晶相为少量刚玉。莫来石晶体长径比大，彼此均匀交连，结构致密，试样抗折强度达65MPa。
水泥行业产生的用后镁铬砖，在还原气氛下成功将砖内的六价铬还原成三价铬，以降低危害，再将还原后的砖加工成再生料，加入适量添加剂，生产适合水泥窑温度较低部位使用的镁铬砖。宝钢利用废镁铬砖，制取电炉用耐火材料，在电炉喷涂料中添加20%废镁铬砖料，改善了电炉使用寿命。
陶瓷行业将用后的碳化硅棚板、莫来石-堇青石匣钵等回收，再重新做原产品。通达耐火公司将废匣钵作为不定形耐火材料的骨料，取得较好的效益和效果；景德镇陶瓷学院用莫来石-刚玉质陶瓷辊棒废料50%~70%与高岭石、滑石、碳酸钙和碳酸钡配料，用等静压成型，生产Al2O3含量50%~60%的耐磨研磨介质，瓷球磨损率为95瓷的1/3~1/2，使研磨介质原料成本降低2/3。
研究人员提出用后耐火材料制备再生颗粒新工艺，加工前人工分拣和除杂，然后进行连续的破粉碎，其中有轮碾颗粒整形、强磁设备进行磁选等。
对于使用后损坏不太严重的制品，可修复后继续使用。例如：莱钢将用后滑板经扩孔后镶入芯体，用结合泥料与基体黏附，并在表面涂覆防氧化涂料后使用，有很好的抗侵蚀和抗热震性能，其使用效果优于新滑板。用后浸入式水口渣线进行火焰喷补或陶瓷焊补后重新使用等。
内蒙古乌海一家公司每月损耗黏土质匣钵1000个，其中70%修复使用，研发一种黏土质耐火材料修补剂，先将废旧耐火材料破碎，再磨成粒径小于0.045mm细粉，用NaOH调配水玻璃至模数2.0左右，再按耐火材料废料∶水玻璃∶NaOH=14∶8∶1比例配料混合，并搅拌10min至成粘稠状，即可使用，涂于待补裂口两端，然后重新粘合，烘烤3~5min，即可投入使用。大同特钢利用钢包废砖替代轻烧白云石作为LF炉造渣剂，并用AOD炉的白云石废砖替代CaO作电炉不锈钢冶炼造渣剂，取得比较好的使用效果。
众所周知，用后耐火材料的回收利用比较复杂，不同热工设备用不同的耐火材料，同一热工设备不同部位使用的耐火材料也不同，拆除时必须认真、仔细操作，在应用方面要严格按照新产品开发标准进行试验。
我国在耐火材料循环利用方面取得的成果还有许多，但是在深度和广度方面还显不足，与先进国家相比还有一定差距，今后要进一步作好耐火材料循环利用工作。
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